锰Mn:0.65~0.95
硫S:≤0.030
磷P:≤0.030
铬Cr:0.80~1.10
镍Ni:≤0.35
铜Cu:≤0.25
钒V:0.15~0.25
●力学性能:
抗拉强度σb (MPa):≥1274(130)
屈服强度σs (MPa):≥1127(115)
伸长率δ5 (%):≥10
●特性及适用范围:
良好的力学性能和工艺性能,淬透性较高,加入钒使钢的晶粒细化,降低过热敏感性,提高了强度和韧性,具有高的疲劳强度,屈服比也较高,但焊接性差,冷因变形塑性低。是一种较高级弹簧,用作较大截面的高负荷重要弹簧及工作温度<300℃的阀门弹簧、活塞弹簧、安全阀弹簧。
2.弹簧钢的定义:
弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性,而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。
钢的弹性取决于其弹性变形的能力,即在规定的范围之内,弹性变形的能力使其承受一定的载荷,
在载荷去除之后不出现永久变形。
弹簧钢应具有优良的综合性能,如力学性能(特别是弹性极限、强度极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能,又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等)。为了满足上述性能要求,弹簧钢具有优良的冶金质量(高的纯洁度和均匀性)、良好的表面质量(严格控制表面缺陷和脱碳)、精确的外形和尺寸。
根据《钢分类》标准,按照基本性能及使用特性一,弹簧钢属于机械结构用钢;按照质量等级,属于特殊质量钢,即在生产过程中需要特别严格控制质量和性能的钢。按照我国习惯,弹簧钢属于特殊钢
二 分类
1.碳素弹簧钢
碳素弹簧钢的碳含量(质量分数)一般在0.62%~0.90%。按照其锰含量又分为一般锰含量(质量分数) (0.50%~0.80%)如65、70、85和较高锰含量(质量分数) (0.90~1.20%),如65Mn两类。
2.合金弹簧钢
合金弹簧钢是在碳素钢的基础上,通过适当加入一种或几种合金元素来提高钢的力学性能、淬透性和其他性能,以满足制造各种弹簧所需性能的钢。
合金弹簧钢的基本组成系列有,硅锰弹簧钢、硅铬弹簧钢、铬锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、钨铬钒弹簧钢等。在这些系列的基础上,有一些牌号为了提高其某些方面的性能而加入了钼、钒或硼等合金元素。
此外,还从其他钢类,如优质碳素结构钢、碳素工具钢、高速工具钢、不锈钢,选择一些牌号作为弹簧用钢。
弹簧钢概述
弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用,所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%-0.9%范围内的优质碳素结构钢。合金弹簧钢主要是硅锰系钢种,它们的含碳量稍低,主要靠增加硅含量Wsi提高性能;另外还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。近年来,结合我国资源,并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求,研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种,延长了弹簧的使用寿命,提高了弹簧质量
弹簧钢的特性:
①高的弹性极限σe和屈强比σs/σb,以保证优良的弹性性能,即吸收大量的弹性能而不产生塑性变形;
②高的疲劳极限,疲劳是弹簧的最主要破坏形式之一,疲劳性能除与钢的成分结构有关以外,还主要地受钢的冶金质量(如非金属夹杂物)和弹簧表面质量(如脱碳)的影响;
③足够的塑性和韧性,以防止冲击断裂;
④其它性能,如良好的热处理和塑性加工性能,特殊条件下工作的耐热性或耐蚀性要求等。
2.成分特点钢中碳与合金元素的含量及作用为:
(1)中、高碳一般地,碳素弹簧钢wc=0.6%~0.9%,合金弹簧钢wc=0.45%~0.70%,经淬火加中温回火后得到回火托氏体组织,能较好地保证弹簧的性能要求。
(2)合金元素普通用途的合金弹簧钢一般是低合金钢。主加元素为Si、Mn、Cr等,其主要作用是提高淬透性、固溶强化基体并提高回火稳定性;辅加元素为Mo、W、V等强碳化物形成元素,主要作用有防止Si引起的脱碳缺陷、Mn引起的过热缺陷并提高回火稳定性及耐热性等。
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英国弹簧钢:251A58 251A60 251H60 525A58 525A60 525A61 685A57 685H57 704A60 704H60 705A60 705H60 735A51 735H51 735A54 805H60 925A60 060A96 070A72 070A78 080A52 080A67 060A96 070A72 090A65 685A55 735A50
日本弹簧钢: SK7SK4 SK4 SUP3 SUP9A SUP11A SUP7 SUP9 SUP12 SUP10 SUP13 S50C-CSP S55C-CSP S60C-CSP S65C-CSPS70C-CSP SK5-CSP SUP10-CSPSK120 SK140
德国牌号:1.06161 1.5026 C67E C75E C85E CK85 C101E CK101 38Si6 38Si7 46Si7 51Si7 55Si7 56Si7 65Si7 71Si7 60SiMn 51MnV7 54SiCr6 60SiCr7 67SiCr7 55Cr3 51CrV4 50CrV4 58CrV4 51CrMO4 45CrMOV6-7 52MnCrB3 CK65 CK85
美国弹簧钢牌号:1074 AISI9255 ASTM9260 ASTM1566 61501065 1070 1084 1572 5155 5160 4151 51B60H
台湾中钢弹簧钢牌号: SK3 SK5 SK7 SKS51 S55C S65C SK85 SK4 SK85 T8A T12A T10A